Signaali võimendamisest täppisjuhtimiseni: tööstuslike juhtreleede ja berülliumvasest osade vaheline seos

Tööstuslikes juhtimissüsteemides toimivad releed vahendajana "ülema" ja "täitja" vahel. Ennekõike hõlbustavad releed juhtimisenergia muundamist. Tööstuskeskkondades genereeritud juhtsignaalid-nagu PLC väljundid või andurite signaalid- on tavaliselt madala energiatarbega ja ei suuda otseselt juhtida suure võimsusega mootoreid või kütteseadmeid. Kasutades elektromagnetilisi põhimõtteid, muudavad releed selle väikese juhtimisenergia mehaaniliseks liikumiseks, sulgedes või avades sellega suure{6}}voolutee põhiahelas. See mehhanism-, mis kasutab suure väljundi juhtimiseks väikest sisendit,-on moodsa jõuelektroonika juhtimise nurgakivi.

Teiseks loovad releed isolatsioonitõkke. Elektrotehnika terminoloogias liigitatakse ahelad põhiahelaks (primaarahel) ja juhtimisahelaks (sekundaarahel). Põhiahel kannab tavaliselt kõrget pinget ja tugevat voolu, millega kaasnevad intensiivsed elektromagnetilised häired ja kaare siirded; juhtimisahel seevastu nõuab signaali puhtust ja kiiret reageerimisvõimet. Elektriliste kontaktide füüsilise eraldamise kaudu saavutavad releed nende kahe vooluahela vahel elektrilise isolatsiooni, kaitstes sellega kalleid juhtkiipe ja operatiivpersonali ohutust.

Nende funktsioonide täitmiseks peab relee sisemine mehaaniline struktuur omama erakordset reageerimiskiirust ja mehaanilist tugevust. See nõue seab ranged nõudmised liikuvale põhikomponendile: autoreleede liikuvale vedrule{1}}, mida tavaliselt toodetakse progressiivse survestantsimise teel. Toimides relee "lihasena", peab see liikuv vedru säilitama püsiva elastsusjõu ja kuju{3}}taastusvõime kümnete tuhandete-või isegi sadade tuhandete{5}}töötsüklite jooksul; iga minutiline väsimustõrge tooks paratamatult kaasa kriitiliste juhtimiskäskude kadumise.

Releed tekitavad ümberlülitumisel elektrikaare, allutades nende kontaktmaterjalid äärmuslikule pingele. Samal ajal põhjustab pikaajaline vooluvool temperatuuri tõusu,{1}}mis paneb proovile valmistatava materjali kuumakindluse. Tavalised vasesulamid on altid lõõmumisele ja pehmenemisele kõrgel temperatuuril; see viib kontaktrõhu languseni, käivitades nõiaringi, mida iseloomustab suurenenud kontakttakistus, ülekuumenemine ja isegi kontaktkeevitus.

Järelikult eelistavad insenerid tööstus- ja autotööstuses ja autotööstuses kasutatavate keskmiste ja -kõrgete{2} releede valdkonnas spetsiaalseid sulameid, millel on paremad füüsikalised omadused. Nende hulgas paistab berülliumi vasesulam silma eelistatud valikuna tänu oma erakordsele jõudlusomaduste kombinatsioonile. Sellel sulamil pole mitte ainult puhta vasega peaaegu võrdne elektrijuhtivus, vaid sellel on ka märkimisväärselt kõrge mehaaniline tugevus ja elastsuspiirid.

Täppistootmise valdkonnas kasutatakse berülliumvasest stantsimisi laialdaselt releede kriitiliste konstruktsioonikomponentide valmistamiseks. Võrreldes tavalise messingiga, saavutab berülliumvask-lahusega töötlemine ja vananemiskõvenemine- silmapaistva vastupidavuse stressi leevendamisele. See tagab, et sellest materjalist valmistatud kontaktvedrud säilitavad konstantse kontaktrõhu-isegi pikaajalise mehaanilise koormuse korral ja kõrge{5}}temperatuuri keskkonnas-, tagades sellega, et releekontaktide "sissetõmbe-" ja "vabastus" tegevused jäävad teravaks, otsustavaks ja veatult täpseks.